(57)【要約】【課題】長期間、減圧状態を維持することができる封着容器を提供する。【解決手段】封着容器２は、底板１１と、スペーサ１２と、封着材１３と、カソード基板１４と、スペーサ１５と、封着材１６と、アノード基板１７と、押圧部材１８とを備えている。押圧部材１８は、底板１１とアノード基板１７とを常に押圧するためのものであって、押圧部３１と、先端部にネジ部３４が形成された４本の脚部３２と、４つのナット３３を備えている。押圧部材１８の脚部３２が、底板１１及びカソード基板１４の位置決め孔１１ａ、１４ａに挿通されると共に、ネジ部３４にナット３３が螺合される。これによって、底板１１とアノード基板１７が押圧部材１８によって常時押圧される。【選択図】図４
2007299547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の基板を封着材を介して封着し、前記一対の基板間に減圧雰囲気を封じ込めた封着容器において、
前記一対の基板を互いに近づく方向に押圧する押圧部材を備えたことを特徴とする封着容器。
【請求項２】
前記押圧部材は、
前記一方の基板を押圧する押圧部と、
前記押圧部から前記他方の基板へと延びる複数の脚部とを備え、
前記他方の基板には、前記複数の脚部が挿通される位置決め孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の封着容器。
【請求項３】
前記押圧部材の複数の脚部は、前記一方の基板と接触して囲むように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の封着容器。
【請求項４】
前記押圧部材の脚部の先端部には、前記一対の基板の間隔を調整可能な調整部が設けられていることを特徴とする請求項２又は３のいずれか１項に記載の封着容器。
【請求項５】
前記押圧部材の押圧部の外周部は円形状であって、
前記押圧部材の複数の脚部は、前記押圧部の外周部に等角度間隔で設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の封着容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の基板間に減圧雰囲気が封じ込められた封着容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子素子等が内部に設けられた状態で一対の基板間に減圧雰囲気が封じ込められた封着容器が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、一対の基板によって封じ込められた減圧雰囲気中に画像を表示可能な表示部が形成されている封着容器が開示されている。この特許文献１の封着容器は、一対の基板と、表示部と、一対の基板を接着するための接着層とを備えている。更に、この封着容器は、両基板の面と平行な方向の相対位置を決めるための位置決め部材と、両基板の間の間隔を決めるための厚さ調整治具等を備えている。
【０００４】
特許文献１の封着容器の組立工程では、表示部が形成された一対の基板を、接着層を挟んで対向するように配置した後、一対の基板が互いに近づく方向に電磁石やばね等からなる固定治具により加圧することによって、一対の基板の位置ずれが生じないように固定する。この状態において、接着層を加熱して硬化させることによって、接着層を介して、一対の基板を封着した後、封着容器内をチップ管によって排気して減圧する。最後にチップ管を加熱溶融によって封じ切ることにより、封着容器が完成する。
【特許文献１】特開２００５−５１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一対の基板を封着する際に加圧する固定治具は、電磁石等からなり、減圧雰囲気内の電子などに影響を与えるために、封着容器を封着した後、加圧を解除して取り外される。このため、封着容器が完成した後は、一対の基板は接着層によってのみ支持されているため、接着層と基板との間の剥離等に起因する封着容器内のリークによって減圧状態が維持できないといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、長期間、減圧状態を維持することができる封着容器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、対向する一対の基板を封着材を介して封着し、前記一対の基板間に減圧雰囲気を封じ込めた封着容器において、前記一対の基板を互いに近づく方向に押圧する押圧部材を備えたことを特徴とする封着容器である。
【０００８】
また、請求項２の発明は、前記押圧部材は、前記一方の基板を押圧する押圧部と、前記押圧部から前記他方の基板へと延びる複数の脚部とを備え、前記他方の基板には、前記複数の脚部が挿通される位置決め孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の封着容器である。
【０００９】
また、請求項３の発明は、前記押圧部材の複数の脚部は、前記一方の基板と接触して囲むように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の封着容器である。
【００１０】
また、請求項４の発明は、前記押圧部材の脚部の先端部には、前記一対の基板の間隔を調整可能な調整部が設けられていることを特徴とする請求項２又は３のいずれか１項に記載の封着容器である。
【００１１】
また、請求項５の発明は、前記押圧部材の押圧部の外周部は円形状であって、前記押圧部材の複数の脚部は、前記押圧部の外周部に等角度間隔で設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の封着容器である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の封着容器によれば、押圧部材を設けることによって、長期間使用しても、一対の基板が押圧部材により押圧されているので、一対の基板間に設けられた封着材が剥離することなどによる減圧雰囲気のリークを防ぐことができる。これによって、長期間、一対の基板間の減圧状態を維持することができる。
【００１３】
また、押圧部材に脚部を設けると共に、他方の基板に脚部を挿通させるための位置決め孔を形成することによって、他方の基板を容易に位置決めできると共に、位置ずれを防ぐことができる。更に、一方の基板を接触して囲むように脚部を構成することによって、一方の基板を容易に位置決めできると共に、位置ずれを防ぐことができる。
【００１４】
また、各脚部の先端部に調整部を設けることによって、一対の基板の間隔を押圧部材によって調整することができる。更に、脚部を押圧部の外周部に等角度間隔で設けることによって、基板の面方向において、一方の基板を押圧部により均等に押圧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明による封着容器を備えた撮像装置の斜視図を示す。図２は、撮像装置の平面図である。図３は、封着容器の分解斜視図である。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った概略断面図である。図５は、撮像部の部分拡大断面図である。
【００１６】
図１〜図４に示すように、撮像装置１は、封着容器２と、撮像部３とを備えている。
【００１７】
封着容器２は、対向する底板１１とアノード基板１７を封着することによって、底板１１とアノード基板１７の間に減圧雰囲気を封じ込めるためのものである。図３に示すように、封着容器２は、底板１１と、スペーサ１２と、封着材１３と、カソード基板１４と、スペーサ１５と、封着材１６と、アノード基板１７と、押圧部材１８とを備えている。尚、底板１１とアノード基板１７が、請求項の対向する一対の基板に相当する。
【００１８】
図４に示すように、底板１１は、ガラス基板等からなり、カソード基板１４と共に、ゲッタ膜２１が設けられるゲッタ室２２を構成するものである。ゲッタ膜２１は、チタンやバリウム等からなり、封着後の封着容器２内の水素や酸素などを化学反応によって吸着する。図３に示すように、底板１１の上面には、ガラスフリットによって接着されたリング形状のスペーサ１２及びＩｎ、ゴムまたはガラスフリット等からなる封着材１３が設けられている。スペーサ１２の外周部に位置する底板１１の部分には、４つの位置決め孔１１ａが形成されている。
【００１９】
図４に示すように、カソード基板１４は、ガラス基板等からなり、封着材１３及びスペーサ１２を介して底板１１の上部に封着されている。カソード基板１４は、アノード基板１７と共に撮像室２３を形成する。カソード基板１４の上面には、ガラスフリットによって接着されたリング形状のスペーサ１５及びＩｎ、ゴムまたはガラスフリット等からなる封着材１６が設けられている。底板１１の位置決め孔１１ａに対応するカソード基板１４の部分には、４つの位置決め孔１４ａが形成されている。カソード基板１４の中心部には、ゲッタ室２２と撮像室２３とを同じ気圧にするための貫通穴１４ｂが形成されている。カソード基板１４の下面には、ゲッタ膜２１が蒸着されるゲッタ台２４が設けられている。
【００２０】
アノード基板１７は、例えば、約２６ｍｍの直径を有するガラス基板等からなり、上述のスペーサ１２、１５及び封着材１３、１６よりも一回り大きい円板形状に形成されている。アノード基板１７は、封着材１６及びスペーサ１５を介してカソード基板１４の上部に封着されている。
【００２１】
図３及び図４に示すように、押圧部材１８は、底板１１とアノード基板１７とを互いに近づく方向へ常時押圧するためのものであって、押圧部３１と、４本の脚部３２と、４つのナット３３を備えている。
【００２２】
押圧部３１は、封着容器２の組立後もアノード基板１７を常に押圧するためのものであり、ステンレス等の金属からなる。図３に示すように、押圧部３１は、中央部が開口したリング形状に形成されている。図４に示すように、押圧部３１の外周は、アノード基板１７の外周と一致するように構成されている。
【００２３】
４本の脚部３２は、押圧部３１と一体的に形成されている。図３に示すように、押圧部３２は、押圧部３１から底板１１の方向へ延び、下端部のみが底板１１から突出する円柱形状に形成されている。また、図２に示すように、押圧部３１の外周部に一体的に９０°間隔で設けられている。各脚部３２の下端部には、ネジ部３４が形成されている。
【００２４】
図３及び図４に示すように、脚部３２は、カソード基板１４及び底板１１の位置決め孔１１ａ、１４ａに挿通される。ここで上述したように、押圧部３１の外周部とアノード基板１７の外周部は一致するように構成されているので、脚部３２はアノード基板１７の外周部と接するので、アノード基板１７の位置ずれを防ぐことができる。従って、脚部３２を位置決め孔１１ａ、１４ａに挿通させることによって、底板１１、カソード基板１４及びアノード基板１７の面に平行な方向の相対位置を固定することができる。
【００２５】
また、図３に示すように、脚部３２の下端部のネジ部３４には、ナット３３が螺合される。そして、ナット３３を締めることによって、アノード基板１７と底板１１との間に常時押圧力を作用させることができると共に、ナットの位置によってアノード基板１７と底板１１との間の間隔を調整することができる。尚、ネジ部３４とナット３３が、請求項の調整部に相当する。
【００２６】
図３に示すように、撮像部３は、カソード基板１４の上面に形成された電子放出部４１と、アノード基板１７の下面に形成された受光部４２とを備えている。
【００２７】
図４及び図５に示すように、電子放出部４１は、カソード基板１４上に形成されたＣｒからなる線状の複数のカソード電極４５と、カソード電極４５上に形成された複数の電子放出源４６と、各電子放出源４６を絶縁するための絶縁膜４７と、絶縁膜４７上に形成された複数の線状で、且つ、電子放出源４６に対応する部分が開口されたＣｒからなるゲート電極４８とを備えている。尚、図４に示すように、電子放出部４１には、カソード基板１４の貫通孔１４ｂと同じ位置に貫通孔４１ａが形成されている。
【００２８】
受光部４２は、アノード基板１７の下面を覆うように形成された平面状のアノード電極４９と、アノード電極４９の下面を覆うように形成された平面状の光電変換膜５０とを備えている。アノード電極４９は、ＩＴＯ等の光を透過可能な透明電極からなる。光電変換膜５０は、ａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）等の入射した光を電荷に変換可能な材料からなる。
【００２９】
この撮像装置１で撮像する際には、カソード電極４５とゲート電極４８との間に電圧（例えば、４０Ｖ）が印加されると共に、アノード電極４９とカソード電極４５との間に電圧（例えば、１０００Ｖ）が印加される。このように、カソード電極４５とゲート電極４８との間に電圧が印加されているので、電子放出部４１では、電子放出源４６から電子が放出されて、この電子がアノード電極４９による引力によって光電変換膜５０に入射する。
【００３０】
一方、アノード基板１７から光が入射すると、アノード基板１７及びアノード電極４９を透過して光電変換膜５０に入射した光が電荷に変換される。そして、光が変換された電荷が存在する光電変換膜５０の領域に入射した電子は電気信号として外部に出力されるが、電荷が存在しない光電変換膜５０の領域に入射した電子は電気信号として出力されない。この結果、アノード基板１７から撮像装置１に入射した像が電気信号に変換されて出力される。
【００３１】
次に、上述した封着容器の組立工程について説明する。図６〜図９は、封着容器の各組立工程における断面図である。
【００３２】
図６に示すように、まず、大気中で、押圧部材１８の押圧部３１の下面に受光部４２が形成されたアノード基板１７を接着する。尚、アノード基板１７の外周部と接するように４本の脚部３２が配置されるので、脚部３２によってアノード基板１７の位置ずれを防ぐことができる。
【００３３】
次に、図７に示すように、電子放出部４１が形成されると共に、電子放出部４１を囲むようにスペーサ１５及び封着材１６が設けられたカソード基板１４を準備する。そして、カソード基板１４の位置決め孔１４ａに押圧部材１８の脚部３２を挿通させた状態で、封着材１６の上面がアノード基板１７に接するまで、カソード基板１４を上方へ移動させる。
【００３４】
このように脚部３２を位置決め孔１４ａに挿通させることにより、アノード基板１７とカソード基板１４との相対位置を容易に決めることができると共に、位置ずれを防ぐことができる。この後、カソード基板１４とアノード基板１７との間に圧力を作用させることによって、封着材１６を加圧して、カソード基板１４とアノード基板１７とを封着する。尚、スペーサ１５及び封着材１６の外周部に封着性を高めるための樹脂等からなる補強部材を設けてもよい。
【００３５】
次に、図８に示すように、ゲッタ材２１ａ、スペーサ１２及び封着材１３が設けられた底板１１を準備する。ここで、封着材１３と封着材１３と接するカソード基板１７の領域は有機溶剤またはフッ酸等で洗浄することが望ましい。そして、底板１１の位置決め孔１１ａに押圧部材１８の脚部３２を挿通させた後、脚部３２のネジ部３４にナット３３を仮止めする。尚、この仮止めは、カソード基板１４と封着材１３との間に隙間Ｇができるようにナット３３の位置を調整する。
【００３６】
このように、脚部３２を底板１１の位置決め孔１１ａに挿通させることによって、底板１１、カソード基板１４及びアノード基板１７の相対位置を容易に決めることができると共に、位置ずれを防ぐことができる。尚、ここまでの工程は、大気中で行った方が容易であるが、減圧雰囲気中で行ってもよい。
【００３７】
次に、カソード基板１４と封着材１３との間に隙間Ｇがある状態で減圧室に搬入した後、減圧室を、例えば、約１０−５Ｐａ程度に減圧する。ここで、カソード基板１４と封着材１３との間に隙間Ｇが形成されているので、ゲッタ室２２及び撮像室２３を迅速に且つ確実に減圧することができる。
【００３８】
次に、図９に示すように、ナット３３を締めることによって、底板１１を上方へ移動させる。そして、カソード基板１４と封着材１３とが接触しても更にナット３３を締めることによって、封着材１３が加圧されて、カソード基板１４と底板１１とが封着される。これによって、底板１１とアノード基板１７との間の間隔をナット３３により設定することができる。ここで、ナット３３はカソード基板１４及び底板１１の面方向において均等に圧力が作用するように締めていくことが好ましい。例えば、４個のナット３３を同時に締めていくことや、４個のナット３３を交互に且つ徐々に締めていくことなどが考えられる。
【００３９】
その後、レーザ照射によってゲッタ材２１ａを蒸発させてゲッタ膜２１を形成する。これによって、撮像室２３及びゲッタ室２２内の酸素や水素などを化学反応によってゲッタ膜２１に吸着させて真空度を向上させる。この結果、封着容器２が完成する。
【００４０】
上述したように本発明による封着容器２は、アノード基板１７と底板１１とを常時押圧可能な押圧部材１８を備えているので、封着容器２を長期間使用しても、アノード基板１７とカソード基板１４及びカソード基板１４と底板１１との間に設けられた封着材１６、１３が剥離すること等による撮像室２３及びゲッタ室２２の減圧雰囲気のリークを抑制することができる。
【００４１】
また、脚部３２をアノード基板１７と接するように且つ囲むように構成すると共に、カソード基板１４及び底板１１に脚部３２を挿通させるための位置決め孔１４ａ、１１ａを形成することによって、底板１１、カソード基板１４及びアノード基板１７の相対位置を容易に決めることができると共に、位置ずれを防ぐことができる。また、ナット３３の位置を調整することによって、底板１１とアノード基板１７の間の間隔を調整することができる。
【００４２】
このように、減圧分雰囲気のリーク防止と各板１１、１４、１７の位置決め及び位置ずれの抑制を押圧部材１８によって実現しているので、従来のように夫々を異なる部品によって実現する場合比べて、部品点数を減少させることができる。
【００４３】
また、平面視にて押圧部材１８の脚部３２を押圧部３１の外周部に９０°間隔で配置することによって、ナット３３を締めて底板１１、カソード基板１４及びアノード基板１７を押圧する際に、面方向に均一に圧力を作用させることができるので、効果的な封着を行うことができる。
【００４４】
また、減圧雰囲気中で封着することにより、大気中で封着した後、排気管によって排気する封着容器に比べて、排気管を省略することができるので、封着容器２の厚みを小さくすることができる。
【００４５】
以上、上記実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲内で変更して実施することができる。即ち、本明細書の記載は、一例であり、本発明を何ら限定的な意味に解釈させるものではない。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００４６】
例えば、図１０に示すように、押圧部材１８Ａの内部に冷却剤用の流路３１ａ、３２ａを形成してもよい。流路３２ａは、脚部３２の内部に形成されると共に、下端部は開口されている。また、流路３１ａは、流路３２ａと連結されて、押圧部３１の内部にリング状に形成されている。このように構成することによって、使用時等の高温になる際に、流路３２ａの下端部の開口部から冷却水等を供給することができる。これによって、光電変換膜を構成する熱に弱いａ−Ｓｅ等の劣化を抑制することができる。
【００４７】
上記実施形態では、押圧部材１８の脚部３２の下端部にネジ部３４を設けたが、図１１１に示す押圧部材１８Ｂのように、ネジ部の代わりに、弾性変形可能なツメ部３５を設けてもよい。このように構成することによって、ツメ部３５が底板１１の位置決め孔１１ａに係合するように押圧部材１８Ｂを押圧することによって封着容器を封着することができるので、工程を簡略化することができる。
【００４８】
また、図１２に示す撮像装置１Ａのように、ゲッタ室２２を省略し、カソード基板１４及びアノード基板１７によって封着するように封着容器２Ａを構成してもよい。このように構成した場合、ゲッタ膜を省略してもよいが、カソード基板１４及びアノード基板１７のいずれか一方にゲッタ膜２１を設けてもよい。
【００４９】
また、上述した実施形態では、底板１１とカソード基板１４との封着を減圧雰囲気中で行ったが、底板とカソード基板とを大気中で封着してもよい。このように組み立てる場合は、底板に排気管を設け、大気中で底板、カソード基板及びアノード基板を封着する。そして、排気管から内部の雰囲気を排気して減圧雰囲気にした後、排気管を加熱溶融等により塞ぐことによって、減圧雰囲気を維持する。
【００５０】
また、上述した実施形態では、本発明を撮像装置の封着容器に適用する例を示したが、本発明は他の装置の封着容器、例えば、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）の封着容器に適用してもよい。
【００５１】
また、上述の実施形態では、平面視にて、アノード基板１７を円形状に形成したが、矩形状等の他の形状に形成してもよい。尚、この場合には、アノード基板の形状に合わせて、押圧部材、カソード基板、底板、スペーサ及び封着材等の形状を適宜変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明による封着容器を備えた撮像装置の斜視図を示す。
【図２】撮像装置の平面図である。
【図３】封着容器の分解斜視図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った概略断面図である。
【図５】撮像部の部分拡大図である。
【図６】封着容器の各組立工程における断面図である。
【図７】封着容器の各組立工程における断面図である。
【図８】封着容器の各組立工程における断面図である。
【図９】封着容器の各組立工程における断面図である。
【図１０】押圧部材の変更形態を示す斜視図である。
【図１１】押圧部材の他の変更形態を示す斜視図である。
【図１２】封着容器の変更形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１、１Ａ     撮像装置
２、２Ａ     封着容器
３    撮像部
１１  底板
１１ａ       位置決め孔
１２  スペーサ
１３  封着材
１４  カソード基板
１４ａ       位置決め孔
１５  スペーサ
１６  封着材
１７  アノード基板
１８、１８Ａ、１８Ｂ       押圧部材
２１  ゲッタ膜
２２  ゲッタ室
２３  撮像室
３１  押圧部
３２  脚部
３３  ナット
３４  ネジ部
３５  ツメ部
４１  電子放出部
４２  受光部
４５  カソード電極
４６  電子放出源
４７  絶縁膜
４８  ゲート電極
４９  アノード電極
５０  光電変換膜
【図１】
2007299547.tif 000003
【図２】
2007299547.tif 000004
【図３】
2007299547.tif 000005
【図４】
2007299547.tif 000006
【図５】
2007299547.tif 000007
【図６】
2007299547.tif 000008
【図７】
2007299547.tif 000009
【図８】
2007299547.tif 000010
【図９】
2007299547.tif 000011
【図１０】
2007299547.tif 000012
【図１１】
2007299547.tif 000013
【図１２】
2007299547.tif 000014